Kvartsillassa oleva mittakuppi optinen lasi höyrykenno atomispektroskopiaan

Yhteenveto

Toisin kuin tavallinen kuvetti, joka pitää sisällään nestemäisiä näytteitä, atomiabsorptiokenno on suunniteltu sisältämään kaasumaisen faasin vapaista atomeista korkeassa lämpötilassa.

Kuvetti on yleensä suorakulmainen särmiö, jonka pohja ja kaksi sivua on tehty hionnasta (karheasta) lasista, ja kaksi vastakkaista sivua ovat läpinäkyviä optisia pintoja, jotka muodostavat valonsäteen kulun. Näitä optisia pintoja valmistetaan menetelmillä, kuten sulatettu yhden palan muodostus, korkeassa lämpötilassa sintrattu lasijauhe tai liimaus.

Kuvetit käytetään ensisijaisesti spektroskooppiseen analyysiin määrällisissä, laadullisissa ja kinetiikkatutkimuksissa. Ne toimivat tärkeinä tarvikkeina spektrofotometreissa, joihin sijoitetaan vertailu- ja näyteliuokset aineen pitoisuuden määrittämiseksi, komponenttien tunnistamiseksi sekä reaktioprosessien seuraamiseksi

Muoto ja tekniset tiedot:

• - Muoto: Yleisiä muotoja ovat suorakaiteenmuotoinen ja lieriömäinen. Suorakaiteenmuotoisia kuvetteja käytetään yleisemmin. Niiden neljästä sivusta kaksi on optisesti läpinäkyvää ja kaksi karhennettua, mikä helpottaa käsittelyä ja vähentää valon hajontaa. Lieriömäisiä kuvetteja käytetään harvemmin, ja ne ovat tyypillisesti tarkoitettuja erityislaiteille tai erikoiskokeisiin.
• - Määrittelyt: Näitä erottaa pääasiassa polun pituus (valon kulkema matka kyvetissä). Yleisiä polun pituuksia ovat 0,1 cm, 0,2 cm, 0,5 cm, 1 cm, 2 cm, 3 cm ja 5 cm. Polun pituus vaikuttaa absorptiokertoimen suuruuteen. Lambert-Beerin lain mukaan muuten samanlaisten olosuhteiden vallitessa pidempi polun pituus johtaa suurempaan absorptioon.

Yksityiskohdat

Kvartsikyvetin ominaisuudet

• A. Vahva mekaaninen kestävyys, hyvä lämpötilamuutosten sietokyky, erittäin vahva liitososa, sisäinen paine kestää useita ilmakehäpaineita.
• B. Erittäin tarkka optinen käsittelytekniikka, erinomainen optinen suorituskyky läpinäkymättömällä pinnalla.
• C. Käytetään korkealaatuista kvartsilasia, varmistetaan että siinä ei ole kuplia tai juovia.
• D. Vahva korroosionkesto, kestää 6 mol/L suolahappoa, 6 mol/L suolahappoa, anhyytä etanolia, tetrakloorimetania ja bentseeniä 24 tuntia ilman liimojen irtoamista tai vuotoa.

Kvartsikyvetin materiaali:

Kvartsillassa, erityisesti optisessa kvartsilasilevyssä, on etuja kuten korkean lämpötilan ja korkea paineen kestävyys, mikä tekee siitä paremman kuin muut optiset materiaalit. Kvartsillassa on erinomainen ultraviolettien läpäisevyys, ja se absorboi vähän näkyvää ja lähellä infrapuna-alueen valoa, minkä vuoksi sitä käytetään pohjamateriaalina optisten kuitujen valmistuksessa. Sen erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin ja korkea kemiallinen stabiilisuus yhdessä kuplien, juovien, tasaisuuden ja kaksoistaittumisen ominaisuuksien kanssa, jotka ovat vertailukelpoisia yleiseen optiseen lasiin nähden, tekevät siitä suositun optisen materiaalin sovelluksissa, joissa vallitsevat kovat olosuhteet.

Kvartsikyvetien ominaisuudet:

• tarjoavat erinomaisen läpäisevyyden sekä ultraviolettialueella (UV) että näkyvän valon aallonpituuksilla. Toisin kuin lasi tai muovi, ne eivät absorboi UV-valoa, mikä tekee niistä välttämättömiä laajassa UV-Vis-spektroskopiaan liittyvässä käytössä.
• Tämä on niiden merkittävin etu lasikyvetteihin verrattuna, jotka soveltuvat vain näkyvän valon aallonpituusalueelle.

Parametri

3: Käyttö: Laserkeila kulkee atomihöyryn absorptiokennan läpi, ja valon vaimeneminen mitataan pitoisuuden määrittämiseksi.

Ydinsovellukset ja käyttötapausten skenaariot

• ‌Määrällinen analyysi‌: Perustuu Beer–Lambertin lakiin, jossa analyytin pitoisuus lasketaan mittaamalla valon absorptio tietyillä aallonpituuksilla. Esimerkkejä ovat raskasmetalli-ionien (kuten kupari, lyijy) havaitseminen vedenlaadun testauksessa tai ravinteiden (kuten proteiinien, vitamiinien) analysointi elintarvikkeissa.
• ‌Laadullinen analyysi‌: Vertaamalla tuntemattomien näytteiden absorptiospektröitä standardiaineiden spektreihin kuvetit auttavat tunnistamaan materiaalien tyyppiä, kuten orgaanisten yhdisteiden rakennetta analysoitaessa.
• kineettiset tutkimukset: Reaktioiden aikana tapahtuvien absorptiomuutosten jatkuva seuranta auttaa saamaan parametreja, kuten reaktionopeus ja aktivoitumisenergia. Esimerkki tästä on entsyymikatalysoitujen reaktioiden vaikutustekijöiden analysointi.

Tyyppien valinta ja käyttöön liittyvät harkinnat

• aallonpituusyhteensopivuus: Kvartsikyvettejä on käytettävä UV-alueella (190–400 nm). Näkyvän valon alueella (400–900 nm) voidaan käyttää joko lasia tai kvartsia, ja tavallisesti lasi valitaan kustannusten vähentämiseksi. IR-alueelle tarvitaan erityisiä infrapunakyvettejä.
• polun pituuden valinta: Käytä pitkää polunpituutta (2–3 cm) vaaleampien liuosten ja lyhyttä polunpituutta (0,5–1 cm) tummempien liuosten kanssa varmistaaksesi, että absorptio jää optimaaliseen alueeseen.
• käyttöohjeet: Pidä kuvetissa samentetuista sivuista kiinni, äläkä koske läpinäkyviin optisiin pintoihin. Täytä noin 2/3 korkeudesta. Puhdista välittömästi käytön jälkeen, käyttäen tiettyjä liuottimia (esim. etyylietheri-etanoliseos) vaikeasti poistuvissa tahroissa

Pesemismenetelmä

• 1. Pese seosella, jossa on etyylietheriä (50 %) ja absoluuttia etanolia (50 %).
• 2. Jos se on liian likainen, sen voi puhdistaa erityispuhdistusliuoksella, mutta puhdistusaika on lyhyt (10 min), jonka jälkeen pestään vedellä.